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AVALIAÇÃO DOS RESULTADOS ENSAIANDO A PRIMEIRA ESFERA 1. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. R: A melhor função, no caso, é a quadrática. 2. Construa o gráfico “Posição do sensor x Tempo médio ao quadrado” e observe a relação entre as variáveis posição e tempo. Qual função melhor descreveria esta relação? Exemplos: função linear, quadrática, cúbica etc. R: A melhor função para representar o gráfico é a linear. 0 100 200 300 400 500 600 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Posição do sensor (mm) x Tempo (s) 0 100 200 300 400 500 600 0 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1 0,12 Espaço (mm) x Tempo^2 (s) 3. Compare os gráficos construídos anteriormente. Você observou alguma diferença entre eles? Se sim, qual o motivo desta diferença? R: Há diferença entre os dois gráficos. A curva apresentada no primeiro gráfico representa a velocidade da esfera aumenta no decorrer do tempo, em seu movimento acelerado, em que a mesma foi cruzando pelo sensor nas posições estipuladas pelo teste. O segundo gráfico, com a unidade de tempo elevado ao quadrado, nos permite constatar que a aceleração permaneceu constante. 4. Utilize a equação (5) do resumo teórico para calcular o valor da aceleração da gravidade em cada ponto e complete a tabela que você fez anteriormente. Em seguida compare os valores encontrados. 𝑔=2ℎ/𝑡^2 R: Todos os valores estão muito próximo de 9,8 m/s^2. 5. Em seguida compare os valores encontrados. Houve diferença nos valores encontrados? Se sim, o que você acha que proporcionou essa diferença? R: Erros provocados pela inexatidão do posicionamento do sensor de registro da passagem da esfera, resistência do ar, entre outros, podem ser responsáveis pelas pequenas diferenças de aceleração calculadas utilizando os tempos do cronômetro. Tempo (s) T^2 Espaço (mm) A(mm/s^2) 0 0 0 0 0,142612 0,020338 100 9833,69831 0,202017 0,040811 200 9801,28353 0,246805 0,060912 300 9850,19643 0,28548 0,081499 400 9816,06016 0,319445 0,102045 500 9799,57557 6. Utilize a equação (4) do resumo teórico para calcular o valor da velocidade instantânea em cada ponto e complete a tabela. 𝑣 = 𝑔.𝑡 (4) Tempo (s) T^2 Espaço (mm) A(mm/s^2) A(m/s^2) V inst. (mm/s) V inst. (m/s) 0 0 0 0 0 0 0 0,142612 0,020338 100 9833,69831 9,833698306 1402,404956 1,402404956 0,202017 0,040811 200 9801,28353 9,801283529 1980,028639 1,980028639 0,246805 0,060912 300 9850,19643 9,850196434 2431,073397 2,431073397 0,28548 0,081499 400 9816,06016 9,816060157 2802,293369 2,802293369 0,319445 0,102045 500 9799,57557 9,799575572 3130,427378 3,130427378 7. Construa o gráfico da “Velocidade x Tempo”. Qual o comportamento da velocidade? R: A velocidade cresce proporcional ao avanço do tempo. ENSAIANDO A SEGUNDA ESFERA 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Velocidade (m/s) x Tempo (s) 1. Compare os valores obtidos para a aceleração da gravidade. Houve diferença nos valores encontrados? Explique-a. R: Os valores se encontram muito próximos do valor teórico. As pequenas diferenças podem ser provocadas pelo conjunto do equipamento de teste (posicionamento do sensor, grau de sensibilidade do sensor à passagem da esfera no registro de tempo, tempo de corte da alimentação elétrica e redução do campo magnético para a liberação da esfera), resistência do ar e etc. 2. Compare os gráficos de “Velocidade x Tempo” obtidos com as duas esferas. A velocidade varia igualmente para as duas esferas? R: Os gráficos apresentam desenvolvimento idêntico. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Velocidade (m/s) x Tempo (s) esfera de Diâmetro de 12mm 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 Velocidade (m/s) x Tempo (s) esfera de Diâmetro de 24 mm Tempo (s) T^2 Espaço (mm) A (mm/s^2) A (m/s^2) 0 0 0 0 0 0,14276906 0,020383004 100 9812,096154 9,812096154 0,20165088 0,040663077 200 9836,933787 9,836933787 0,24700434 0,061011144 300 9834,268969 9,834268969 0,28539892 0,081452544 400 9821,66996 9,82166996 0,31923644 0,101911905 500 9812,396341 9,812396341 3. Compare os tempos de queda das esferas. Explique o resultado. R: O peso dos corpos não afeta o seu tempo de queda, no caso em que a resistência oferecida pelo ar puder ser desprezada. Tempo esfera 24mm Tempo esfera 12 mm 0,14276906 0,14261216 0,20165088 0,20201728 0,24700434 0,24680456 0,28539892 0,28548046 0,31923644 0,3194452 4. Com base nos resultados obtidos e nos seus conhecimentos, como seria o comportamento do tempo se o experimento fosse realizado com uma esfera ainda menor do que as que você utilizou no experimento? R: Filtrando os erros inseridos pelo fator humano no manuseio e calibração do dispositivo de mensura dos tempos nos espaços determinados, o comportamento geral dos tempos seria idêntico às demais esferas.
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